Portable battery-free sensor that measures glucose, electrolytes and temperature from the skin/Sensor portátil sin batería que mide glucosa, electrolitos y temperatura desde la piel
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I have always said that medicine is one of the disciplines that is most affected by all new disruptive technologies and fortunately for the better. It is not in vain that people like Demis Hassabis, CEO of DeepMind, have declared that artificial intelligence will end all diseases. But no matter how smart the AI becomes, it will need the data provided by new disruptive devices, as is the case of the sensor that we will talk about today, capable of measuring part of our constants without needing a battery.
Siempre he dicho que la medicina es una de las disciplinas que más se ven afectadas por todas las nuevas tecnologías disruptivas y afortunadamente para bien. No en vano personajes como Demis Hassabis CEO de DeepMind han declarado que la inteligencia artificial acabará con todas las enfermedades. Pero por muy lista que llegue a ser la IA necesitará de los datos que le proporcionen nuevos dispositivos también disruptivos, como es el caso del sensor del que hoy hablaremos capaz de medir parte de nuestras constantes sin necesitar batería.
A team of engineers at the University of Illinois Chicago has developed a very thin, flexible device that adheres to the skin (similar to a temporary tattoo or an electronic band-aid) and functions as a small sweat analysis laboratory. It is designed to continuously and non-invasively monitor some health parameters such as glucose, sodium, potassium, lactate and temperature. A very useful device for sports, metabolic control and, in the future, management of chronic diseases.
Un equipo de ingenieros de la Universidad de Illinois Chicago ha desarrollado un dispositivo flexible y muy fino que se adhiere a la piel (similar a un tatuaje temporal o una tirita electrónica) y funciona como un pequeño laboratorio de análisis en sudor. Está pensado para monitorizar continuamente y de forma no invasiva algunos parámetros de salud como glucosa, sodio, potasio, lactato y temperatura. Un aparato muy útil para el deporte, control metabólico y, en el futuro, manejo de enfermedades crónicas.
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This sensor measures glucose and other metabolites that are present in our sweat and that normally correlate with energy metabolism and glycemic control. Electrolytes such as sodium and potassium ions, which are key for hydration, ionic balance and muscle and nerve function, in addition to measuring local skin temperature. It integrates flexible electrochemical sensors capable of converting chemical reactions into electrical signals, and a microcircuit that processes these signals.
Este sensor mide glucosa y otros metabolitos que están presentes en nuestro sudor y que normalmente se correlacionan con el metabolismo energético y el control glucémico. Electrolitos como iones de sodio y potasio, que son clave para la hidratación, equilibrio iónico y función muscular y nerviosa, además de medir la temperatura local de la piel. Integra sensores electroquímicos flexibles capaces de convertir las reacciones químicas en señales eléctricas, y un microcircuito que procesa esas señales.
The power can come from forms of energy harvesting (for example, radio frequency or energy from the body itself) and the consumption is so low that it does not require a conventional rechargeable battery. Sweat contains many informative molecules that can be detected with enzyme-coated electrodes or selective materials; the change in potential or current is correlated with the concentration of the analyte. The device simultaneously measures skin temperature because it affects both the user's physiological state and the calibration of chemical signals, which improves the accuracy of real-time analysis.
La alimentación puede venir de formas de recolección energética (por ejemplo, radiofrecuencia o energía del propio cuerpo) y el consumo es tan bajo que no requiere una batería convencional recargable. El sudor contiene muchas moléculas informativas que pueden detectarse con electrodos recubiertos de enzimas o materiales selectivos; el cambio de potencial o corriente se correlaciona con la concentración del analito. El dispositivo mide a la vez temperatura de la piel porque esta afecta tanto al estado fisiológico del usuario como a la calibración de las señales químicas, lo que mejora la precisión del análisis en tiempo real.
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Although there are already other devices with similar functions, this new design has more advantages: non-invasive, continuous, comfortable during exercise, the possibility of sending data to a mobile phone and applying artificial intelligence algorithms directly “on the skin” to detect risk patterns. Although it also has its limitations, the correlation between sweat glucose and blood glucose is not yet as direct as that of subcutaneous sensors, requires calibration and is still in the research/prototype phase before widespread clinical use.
Aunque ya existen otros dispositivos con funciones similares, este nuevo diseño tiene más ventajas: no invasivo, continuo, cómodo durante ejercicio, posibilidad de enviar datos a un móvil y aplicar algoritmos de inteligencia artificial directamente “en la piel” para detectar patrones de riesgo. Aunque también tiene sus limitaciones, la correlación entre glucosa en sudor y glucosa sanguínea aún no es tan directa como la de los sensores subcutáneos, requiere calibración y todavía está en fase de investigación/prototipo antes de uso clínico masivo.
Although as always, we will have to wait before seeing a commercial model, it is most likely that simplified versions will first be seen in sports wearables or wellness patches, and only later, if the correlation with blood glucose is well validated, will medical models arrive for glycemic control. This, together with artificial intelligence models dedicated to health, such as the one created by Google and called "Med-Gemma", will help us control our daily health and extend our life expectancy.
Aunque como siempre, tendremos que esperar antes de ver un modelo comercial, lo más probable es que primero se vean versiones simplificadas en wearables deportivos o parches de bienestar, y solo más adelante, si se valida bien la correlación con glucosa sanguínea, lleguen modelos médicos para control de glucemia. Esto unido modelos de inteligencia artificial dedicados a la salud como el creado por Google y de nombre "Med-Gemma", nos ayudarán a controlar nuestra salud diaria y ampliar nuestra esperanza de vida.
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https://today.uic.edu/engineers-create-wearable-sensor-that-flexes-with-skin/